3698 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì),諧波,齒輪,機(jī)構(gòu),設(shè)計(jì) 江 　 南 　 大 　 學(xué)繼 續(xù) 教 育 　 學(xué) 院 （ 系 ） 　 數(shù) 控 技 術(shù) 　 專(zhuān) 業(yè)畢 業(yè) 設(shè) 計(jì) 任 務(wù) 書(shū)一、題目及專(zhuān)題：１、題目　 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì) ２、專(zhuān)題　 總體設(shè)計(jì)、主要零、部件設(shè)計(jì)、程序設(shè)計(jì) 二、課題來(lái)源及選題依據(jù)由于現(xiàn)有的諧波傳動(dòng)的類(lèi)型繁多，因此把注意里主要集中在具有機(jī)械波發(fā)生器和圓柱形齒輪的諧波齒輪傳動(dòng)上。這類(lèi)型式的傳動(dòng)應(yīng)用最廣，研究也最多。它們所固有的特點(diǎn)是具有較高的承載力、效率和可靠性指標(biāo)等。 諧波齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)、蝸桿蝸輪傳動(dòng)等比較，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，而且日益得到人們的重視和廣泛應(yīng)用。 Visual FoxPro 不僅 支持過(guò)程式編程技術(shù)，而且在語(yǔ)言方面作了強(qiáng)大的補(bǔ)充，支持面向?qū)ο罂梢暬幊碳夹g(shù)，并擁有功能強(qiáng)大的可視化程序設(shè)計(jì)工具。目前，Visual FpxPro 是用戶(hù)收集信息、查閱 數(shù)據(jù)、 創(chuàng)建集成數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)、進(jìn)行實(shí)用系統(tǒng)開(kāi)發(fā)較為理想的工具軟件。 三、本設(shè)計(jì)（論文或其他）應(yīng)達(dá)到的要求：1.設(shè)計(jì)技術(shù)圖樣折合 A0 不少于二張。 2.設(shè)計(jì)說(shuō)明書(shū)一份，字?jǐn)?shù)不少于 10000 字。 3.確定諧波齒輪的設(shè)計(jì)計(jì)算。 4.利用 Visual FoxPro 程序設(shè)計(jì)自動(dòng)計(jì)算數(shù)值。 四、接受任務(wù)學(xué)生：數(shù)控 70201 班 　　姓名 時(shí) 鋮 五、開(kāi)始及完成日期：自 2007 年 10 月 15 至 2007 年 11 月 20 日六、設(shè)計(jì)（論文）指導(dǎo)（或顧問(wèn)）：指導(dǎo)教師　 　 　　簽名教 研 室 主 任〔學(xué)科組組長(zhǎng)研究所所長(zhǎng)〕 　 　　　　　 　簽名院長(zhǎng)(系主任) 　　　　 　　簽名2007 年 10 月 15 日 編號(hào) 畢 業(yè) 設(shè) 計(jì)題目： 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)繼續(xù)教育 學(xué)院 數(shù)控技術(shù) 專(zhuān)業(yè)學(xué) 號(hào)： 20051474 學(xué)生姓名： 時(shí) 鋮 指導(dǎo)教師： 裘子劍 07年 11月 大專(zhuān)（脫產(chǎn)）畢業(yè)設(shè)計(jì)開(kāi) 題 報(bào) 告 書(shū)題 目 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)姓 名 時(shí) 鋮 學(xué) 號(hào) 20051474專(zhuān) 業(yè) 數(shù)控技術(shù)指導(dǎo)教師 裘子劍 職 稱(chēng)2007 年 10 月課題來(lái)源對(duì)書(shū)本的閱讀，及自己的興趣愛(ài)好，對(duì)諧波齒輪減速器產(chǎn)生了濃厚的興趣?，F(xiàn)在決定以次為課題，進(jìn)行諧波齒輪減速器的設(shè)計(jì)?？茖W(xué)依據(jù)（包括課題的科學(xué)意義；國(guó)內(nèi)外研究概況、水平和發(fā)展趨勢(shì)；應(yīng)用前景等） 諧波齒輪傳動(dòng)是五十年代后期隨著航天技術(shù)發(fā)展而出現(xiàn)的一種新型傳動(dòng)。它與一般齒輪傳動(dòng)相比，具有傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、精度高、噪音小等優(yōu)點(diǎn)。此外，它還具有通過(guò)密封殼體傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的功能，這一特點(diǎn)是機(jī)械傳動(dòng)所無(wú)法比擬的。諧波齒輪傳動(dòng)一問(wèn)世，就顯示出了它的顯著優(yōu)越性。因此，諧波齒輪傳動(dòng)是一種生命力強(qiáng)、發(fā)展前途十分寬廣的機(jī)械傳動(dòng)。研究?jī)?nèi)容目前要解決如下問(wèn)題：諧波齒輪機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)、傳動(dòng)原理、結(jié)構(gòu)形式，利用 Visual FoxPro程序設(shè)計(jì)來(lái)計(jì)算諧波齒輪中常用的計(jì)算?，F(xiàn)基本以機(jī)械設(shè)計(jì)為主，其它為輔。擬采取的研究方法、技術(shù)路線(xiàn)、實(shí)驗(yàn)方案及可行性分析按照設(shè)計(jì)任務(wù)，根據(jù)調(diào)查研究所提供的權(quán)據(jù)和有關(guān)技術(shù)資料，進(jìn)行以下工作：進(jìn)行數(shù)據(jù)計(jì)算、繪制有關(guān)圖紙，編寫(xiě)設(shè)計(jì)程序等。其基本內(nèi)容如下：1）繪制所設(shè)計(jì)齒輪總裝圖、各種零件圖。2）編寫(xiě) Visual FoxPro 設(shè)計(jì)程序。3）按規(guī)定格式編制設(shè)計(jì)計(jì)算說(shuō)明書(shū)。研究計(jì)劃及預(yù)期成果諧波齒輪傳動(dòng)與一般齒輪傳動(dòng)相比，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，重量輕，體積小，傳動(dòng)精度高，傳動(dòng)效率高等優(yōu)點(diǎn)，非常適用于作為大傳動(dòng)比的齒輪減速器和機(jī)械分度機(jī)構(gòu)、伺服裝置、雷達(dá)裝置及自動(dòng)控制等高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)中。利用 Visual FoxPro 程序設(shè)計(jì)，可以大大減輕在諧波齒輪設(shè)計(jì)時(shí)的計(jì)算問(wèn)題，使得設(shè)計(jì)簡(jiǎn)便、快捷！特色或創(chuàng)新之處諧波齒輪傳動(dòng)是建立在柔性元件波動(dòng)變形原理基礎(chǔ)上的一種新型傳動(dòng)，就傳動(dòng)原理來(lái)講，是機(jī)械傳動(dòng)中的一個(gè)創(chuàng)舉。正因?yàn)橹C波齒輪傳動(dòng)中存在著能產(chǎn)生可控波動(dòng)變形的柔輪，因而使之在嚙合理論、幾何計(jì)算、強(qiáng)度計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，與傳統(tǒng)的剛性構(gòu)件齒輪傳動(dòng)在本質(zhì)上有很大的區(qū)別。已具備的條件和尚需解決的問(wèn)題理解諧波齒輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)中所用到的各個(gè)計(jì)算公式，將計(jì)算中所需的數(shù)據(jù)資源編制成 Visual FoxPro 程序，將各個(gè)計(jì)算步驟分別制作成表單，利用 Visual FoxPro 程序?qū)⒂?jì)算結(jié)果以表單形式顯示出來(lái)，使得在諧波齒輪設(shè)計(jì)時(shí)計(jì)算簡(jiǎn)單、方便。指導(dǎo)教師意見(jiàn)指導(dǎo)教師簽名：年 月 日教研室（學(xué)科組、研究所）意見(jiàn)教研室主任簽名：年 月 日院系意見(jiàn)主管領(lǐng)導(dǎo)簽名：年 月 日摘 要諧波傳動(dòng)是一種比較新型的傳動(dòng)。從諧波傳動(dòng)的發(fā)明到現(xiàn)在已經(jīng)經(jīng)歷了幾十年。新的運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)換原理、新的嚙合特性，具有撓性構(gòu)件乃是開(kāi)發(fā)這種傳動(dòng)需要專(zhuān)門(mén)理論的原因。它與一般齒輪傳動(dòng)相比，具有傳動(dòng)比大、體積小、重量輕、精度高、噪音小等優(yōu)點(diǎn)。由于諧波齒輪傳動(dòng)中存在著能產(chǎn)生可控波動(dòng)變形的柔輪，因而使之在嚙合理論、幾何算術(shù)、強(qiáng)度計(jì)算、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面，與傳統(tǒng)的剛性構(gòu)件齒輪傳動(dòng)在本質(zhì)上有很大的區(qū)別。Microsoft Visual FoxPro 6.0 關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)是新一代小型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)的杰出代表，它以強(qiáng)大的性能、完整而又豐富的工具、極高的處理速度、友好的界面以及完備的兼容性等特點(diǎn)，備受廣大用戶(hù)的歡迎。它具有強(qiáng)大的性能、無(wú)與匹敵的速度、完整而豐富的工具、極其友好的圖形用戶(hù)界面、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存取方式、良好的兼容性、獨(dú)一無(wú)二的跨平臺(tái)特性及真正的可編譯性，使系統(tǒng)成為目前最快、最完美的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。關(guān)鍵詞：諧波齒輪、齒輪傳動(dòng)、Visual FoxPro。目 錄第 1 章 諧波齒輪概述 ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．11.1 概述． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．11.1.1 諧波齒輪技術(shù)的發(fā)展概況． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 11.1.2 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 1 1.2 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．21.3 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．31.4 諧波齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)分類(lèi)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．61.4.1 按變形波數(shù)分類(lèi)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 61.4.2 按波發(fā)生器相對(duì)于柔輪的配置分類(lèi)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 61.4.3 按輪齒的嚙合類(lèi)型分類(lèi)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 61.4.4 按傳動(dòng)級(jí)數(shù)分類(lèi)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 61.5 諧波齒輪傳動(dòng)各部分的結(jié)構(gòu)形式． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 71.5.1 柔輪的結(jié)構(gòu)形式． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 71.5.2 剛輪的結(jié)構(gòu)形式． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 71.5.3 波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)形式． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 7第 2 章 程序設(shè)計(jì)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 72.1 步驟． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 72.2 程序流程圖． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 82.3 程序． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 92.4 VFP 編程說(shuō)明． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．202.4.1 函數(shù)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． 202.4.2 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．21小結(jié)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．24謝辭． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．25參考文獻(xiàn)． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ． ．26諧波齒輪傳動(dòng)第 1 頁(yè) 共 26 頁(yè)第 1 章 諧波齒輪概述1.1 概述1.1.1 諧波齒輪技術(shù)的發(fā)展概況諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)原理與普通齒輪傳動(dòng)不同，它是利用控制柔性齒輪的彈性變形來(lái)實(shí)現(xiàn)傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的。諧波齒輪傳動(dòng)一般有波發(fā)生器、柔性齒輪和剛性齒輪三個(gè)基本構(gòu)件。因?yàn)椋刹òl(fā)生器的作用迫使柔性齒輪所產(chǎn)生的變形波是一個(gè)基本對(duì)稱(chēng)的簡(jiǎn)諧波，故稱(chēng)這種機(jī)械傳動(dòng)形式為諧波傳動(dòng)。諧波齒輪傳動(dòng)是諧波傳動(dòng)中的一種主要結(jié)構(gòu)類(lèi)型；它是以齒輪作為基本元件的諧波傳動(dòng)形式。此外，諧波齒輪還包括：諧波摩擦傳動(dòng)、諧波螺旋傳動(dòng)和諧波無(wú)級(jí)變速傳動(dòng)等結(jié)構(gòu)類(lèi)型。我過(guò)于 60 年代中期，國(guó)內(nèi)有關(guān)的研究機(jī)構(gòu)開(kāi)始引進(jìn)了諧波傳動(dòng)這項(xiàng)新技術(shù)，并開(kāi)展了該項(xiàng)目的研究工作。70 年代末，我國(guó)許多的工業(yè)部門(mén)、機(jī)械研究所和有關(guān)的工科院校都先后對(duì)諧波齒輪傳動(dòng)進(jìn)行了理論和試驗(yàn)研究以及設(shè)計(jì)試制等工作，研制出了一些性能較好的諧波齒輪減速器。自 1980 年起，我國(guó)也開(kāi)始了諧波齒輪的標(biāo)準(zhǔn)化和系列化工作。經(jīng)過(guò)約 5 年時(shí)間的研究試制，于 1985 年制訂了中小功率的通用諧波齒輪減速器的標(biāo)準(zhǔn)系列。從而，使我國(guó)成為世界上具有通用諧波齒輪減速器標(biāo)準(zhǔn)的第四個(gè)國(guó)家。1.1.2 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的結(jié)構(gòu)組成諧波齒輪機(jī)構(gòu)通常由波發(fā)生器 H、柔輪 g 和剛輪 b（采用具有剛性齒輪的行星機(jī)構(gòu)相類(lèi)似的符號(hào)來(lái)表示）三個(gè)基本構(gòu)件所組成。如下圖所示：1-波發(fā)生器 2-柔輪 3-剛輪在諧波傳動(dòng)中，波發(fā)生器 H 旋轉(zhuǎn)一圈，柔輪上某一點(diǎn)變形的循環(huán)次數(shù)，叫做柔輪的變形波數(shù)，用符號(hào) u 表示；即變形波數(shù) u 應(yīng)按柔輪 g 與剛輪 b 同時(shí)嚙合的區(qū)域數(shù)目來(lái)確定。在一般情況下，可以采用單波（u=1） 、雙波（u=2） 、三波（u=3） 、四波（u=4）傳動(dòng)。但由于受到柔輪 g 材料許用應(yīng)力的限制，通常大都采用的是雙波（u=2）和三波（u=3）傳動(dòng)；目前，應(yīng)用較廣泛的仍然是雙波（u=2）傳動(dòng)。而剛輪 b 和柔輪 g 的齒數(shù)差，一般江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 2 頁(yè) 共 26 頁(yè)應(yīng)取為柔輪 g 的變形波數(shù) u，即 Z - Z =u；或者在某寫(xiě)情況下取成 u 的倍數(shù)。bg柔輪的變形波數(shù) u 和剛輪 b 與柔輪 g 的齒數(shù)差 Z =Z -Z 的選擇應(yīng)按柔輪的強(qiáng)度條件pbg和傳動(dòng)比的大小確定。對(duì)于傳動(dòng)比 i>80 的剛制柔輪 g，采用變形波數(shù) u=2 和齒數(shù)差Z =︱Z -Z ︱=2 較為合理。對(duì)于傳動(dòng)比 i>120 的情況，當(dāng)齒數(shù)差 Z =︱Z -Z ︱=3 時(shí)，pbg pbg則了采用柔輪的變形波數(shù) u=3。當(dāng)變形波數(shù) u=2，而齒數(shù)差 Z =Z -Z =0 (零齒差)時(shí),這種零齒差的齒輪副嚙合也是pbg完全可以實(shí)現(xiàn)的.在這種情況下,諧波齒輪減速器便轉(zhuǎn)化為諧波齒輪連軸器;即成為柔輪 g與輸出剛輪 b 的輪齒相互嚙合的連接方式。1.2 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的主要特點(diǎn)由于諧波齒輪傳動(dòng)中具有一個(gè)柔性構(gòu)件(柔輪 g),所以,與具有剛性構(gòu)件的行星齒輪傳動(dòng)相比較,諧波齒輪機(jī)構(gòu)具有以下幾個(gè)主要特點(diǎn):a. 結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單,重量輕,體積小.由于諧波齒輪機(jī)構(gòu)的零件數(shù)目較少,其主要零件只有剛輪 b、柔輪 g 和波發(fā)生器 H 三個(gè)。所以，在相同的工作條件下，諧波齒輪傳動(dòng)的體積約為普通齒輪傳動(dòng)體積的 1/3～1/2 左右。零件數(shù)約少一半,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、重量也減少了許多。b. 單級(jí)傳動(dòng)比大，且傳動(dòng)比范圍寬。一般單級(jí)諧波齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)比為i=60～100。當(dāng)采用行星式波發(fā)生器 H 時(shí)，其傳動(dòng)比為 150～4000；而采用雙級(jí)或復(fù)波諧波傳動(dòng)時(shí)，則其傳動(dòng)比 i 可達(dá) 106。c. 同時(shí)參與嚙合的齒數(shù)多。在承受載荷情況下，雙波傳動(dòng)同時(shí)嚙合齒數(shù)可達(dá)總齒數(shù)的 30%～50%；采用三波傳動(dòng)則更多。而普通圓柱齒輪同時(shí)嚙合齒數(shù)一般為兩對(duì)左右，即重合度 ε=1～2。不過(guò)，應(yīng)該指出：諧波齒輪機(jī)構(gòu)工作時(shí)同時(shí)嚙合的齒輪與其所選用的波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)形式、嚙合參數(shù)和所轉(zhuǎn)矩的大小有關(guān)，故不能一概而論。由于諧波齒輪傳動(dòng)同時(shí)參與嚙合的輪齒數(shù)目多，即可承受載荷的輪齒數(shù)目也多，故其傳動(dòng)平穩(wěn)，承載能力大。d. 傳動(dòng)精度高。由于諧波機(jī)構(gòu)同時(shí)嚙合的齒數(shù)較多，其輪齒誤差能相互補(bǔ)償一部分。一般情況下，諧波齒輪傳動(dòng)與相同精度等級(jí)的普通齒輪傳動(dòng)相比，其傳動(dòng)精度較高，有的精度可達(dá)４倍左右。e. 齒面磨損小而且均勻。當(dāng)正確選擇嚙合參數(shù)時(shí)，柔輪的輪齒相對(duì)于剛輪的輪齒將沿著一條滑動(dòng)路徑很短的軌跡移動(dòng)。此時(shí)，輪齒間的相對(duì)滑動(dòng)速度要比剛性齒輪傳動(dòng)小許多倍。另外，兩輪齒的嚙合接近于面接觸。因此，在諧波機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過(guò)程中，輪齒工作面磨損小，而且均勻。f. 傳動(dòng)效率高。諧波齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率與其結(jié)構(gòu)、加工精度、表面粗糙度和潤(rùn)滑有關(guān)。當(dāng)傳動(dòng)比｜i｜=80～300 時(shí)，其單級(jí)的傳動(dòng)效率約為 η=0.7～0.9。一般，諧波機(jī)構(gòu)本身是不能自鎖的，故它既可作為減速器，又可作為增速器。g. 空回量小，并可實(shí)現(xiàn)無(wú)側(cè)隙傳動(dòng)。在諧波齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)過(guò)程中，由于輪齒的相諧波齒輪傳動(dòng)第 3 頁(yè) 共 26 頁(yè)互摩擦而致使其產(chǎn)生空回量。但其空回量的大小可借助于調(diào)整波發(fā)生器的尺寸（比如凸輪的長(zhǎng)、短軸）來(lái)進(jìn)行調(diào)整；甚至可以調(diào)整輪齒間的側(cè)隙為零，以保證獲得無(wú)側(cè)隙傳動(dòng)。h. 運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)沖擊。由于同時(shí)參與嚙合的齒數(shù)多，兩輪齒的嚙合接近于面接觸。而且，柔輪的嚙入和嚙出是隨著其本身的變形而逐漸進(jìn)入和退出剛輪齒槽間的，因此，其運(yùn)動(dòng)平穩(wěn)，無(wú)沖擊現(xiàn)象。i. 傳動(dòng)的同軸性好。由于諧波機(jī)構(gòu)中的輸入軸與輸出軸大都位于同一軸線(xiàn)上，所以，該傳動(dòng)的同軸性能良好。j. 可實(shí)現(xiàn)向密封空間傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力。由于柔輪被固定后，它既可用作為封閉傳動(dòng)裝置的殼體，又可以產(chǎn)生彈性變形，即完成錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，從而達(dá)到傳遞運(yùn)動(dòng)或動(dòng)力的目的。因此，它可用在操縱高溫、高壓的管道，以及用來(lái)驅(qū)動(dòng)在高真空、有原子輻射或其他有害介質(zhì)空間的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。這是現(xiàn)有的其它傳動(dòng)機(jī)構(gòu)所不能及的。盡管諧波齒輪機(jī)構(gòu)具有上述的優(yōu)點(diǎn)，但也存在著一些缺點(diǎn)。它的缺點(diǎn)如下：a. 諧波齒輪傳動(dòng)的傳動(dòng)比下限值較高，當(dāng)采用剛制柔輪時(shí)，其單級(jí)傳動(dòng)比不得小于60。目前，雖然也可能見(jiàn)到傳動(dòng)比為 35～60 的諧波齒輪機(jī)構(gòu)，但它們?nèi)捎冒嘿F的特種鋼制造的。因?yàn)?，其傳?dòng)比的下限值受到柔輪工作時(shí)的最大應(yīng)力 σ 的限制。一般情況max是：傳動(dòng)比 i 值越大，采用諧波齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效果越好。但是，其單級(jí)傳動(dòng)比的上限值又受到嚙合輪齒的最小模數(shù)值和輪齒嚙入深度的限制，故其傳動(dòng)比的上限值為：350～400。b. 柔輪和撥發(fā)生器的制造較復(fù)雜，需要專(zhuān)門(mén)的設(shè)備，這樣就給單件生產(chǎn)和修理工作帶來(lái)了困難，因而使其制造成本較高。但是，在專(zhuān)業(yè)化的工廠中，進(jìn)行大批量的生產(chǎn)時(shí)，由于采用專(zhuān)門(mén)的工裝夾具和新的工藝，則可使諧波齒輪機(jī)構(gòu)的制造成本比行星齒輪機(jī)構(gòu)的制造成本低。c. 諧波齒輪機(jī)構(gòu)一般做成相交軸的傳動(dòng)結(jié)構(gòu)。由上述可見(jiàn)，諧波齒輪傳動(dòng)與普通齒輪傳動(dòng)、蝸桿蝸輪傳動(dòng)等比較，具有許多獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，而且日益得到人們的重視和廣泛應(yīng)用。它非常適用于作為大傳動(dòng)比的齒輪減速器和機(jī)械分度機(jī)構(gòu)、伺服裝置、雷達(dá)裝置及自動(dòng)控制等高精度的傳動(dòng)系統(tǒng)中。在機(jī)械自動(dòng)化方面，可用于數(shù)控機(jī)床的傳動(dòng)裝置，回轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)的減速器。在軍事裝備方面，可用作火炮瞄準(zhǔn)機(jī)的減速裝置、坦克和自行火炮炮塔回轉(zhuǎn)機(jī)的減速器、無(wú)線(xiàn)電通訊天線(xiàn)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、雷達(dá)天線(xiàn)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)、飛機(jī)螺旋槳的強(qiáng)力諧波傳動(dòng)機(jī)構(gòu)。在航天飛行方面，可用諧波傳動(dòng)馬達(dá)代替火箭中的液體原動(dòng)機(jī)和人造衛(wèi)星儀器上的諧波馬達(dá)等。1.3 諧波齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)原理對(duì)于采用凸輪撥發(fā)生器的諧波齒輪機(jī)構(gòu)，在裝配前，柔輪的原始剖面為圓形。柔輪和剛輪的齒矩 p（周節(jié)）相等，但剛輪的齒數(shù)比柔輪的齒數(shù)要多。波發(fā)生器的橢圓長(zhǎng)軸比未變形柔輪的內(nèi)圓直徑略大/當(dāng)撥發(fā)生器裝入柔輪的內(nèi)圓時(shí)，迫使柔輪產(chǎn)生彈性變形，而使其變?yōu)闄E圓形。當(dāng)剛輪固定，波發(fā)生器為輸入件，柔輪為輸出件時(shí)，其傳動(dòng)原理為：江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 4 頁(yè) 共 26 頁(yè)如下圖所示：當(dāng)波發(fā)生器在原動(dòng)機(jī)的驅(qū)動(dòng)下于柔輪內(nèi)旋轉(zhuǎn)時(shí)，就迫使柔輪不斷地產(chǎn)生變形，于是，柔輪的輪齒就在變形的過(guò)程中逐漸進(jìn)入或退出剛輪的齒間。在波發(fā)生器的橢圓長(zhǎng)軸方向，柔輪與剛輪成為完全嚙合狀態(tài)（簡(jiǎn)稱(chēng)嚙合） ；而在波發(fā)生器的橢圓短軸方向，則處于完全脫開(kāi)狀態(tài)（簡(jiǎn)稱(chēng)脫開(kāi)） 。而處于波發(fā)生器長(zhǎng)軸與短軸之間（如 45 方向）的輪齒，沿柔輪o軸長(zhǎng)的不同區(qū)段內(nèi)，有的輪齒逐漸進(jìn)入剛輪的齒間，而處于半嚙合狀態(tài)，稱(chēng)為嚙入；有的齒輪則逐漸退出剛輪的齒間，而處于半脫開(kāi)狀態(tài)，稱(chēng)為嚙出。由于波發(fā)生器在柔輪內(nèi)進(jìn)行連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，便使得兩輪輪齒的嚙入、嚙合、嚙出、脫開(kāi)這四種狀態(tài)不斷地改變各自原來(lái)的工作情況，而產(chǎn)生所謂的錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)。正是由于存在著這種相互的錯(cuò)齒運(yùn)動(dòng)，才能把輸入運(yùn)動(dòng)變成為輸出運(yùn)動(dòng)。例如，將波發(fā)生器輸入的角速度 ω ,經(jīng)減速傳動(dòng)而變成柔H輪輸出的角速度 ω ，此時(shí)，剛輪固定不動(dòng)，柔輪便向著與波發(fā)生器旋轉(zhuǎn)相反的方向轉(zhuǎn)動(dòng)。g對(duì)于雙波傳動(dòng)（u=2）的運(yùn)動(dòng)規(guī)律是：波發(fā)生器 H 旋轉(zhuǎn)一周（周長(zhǎng) 2 r ） ，柔輪相對(duì)于?H剛輪在圓周方向轉(zhuǎn)過(guò)兩個(gè)齒矩 2p 的弧長(zhǎng)；若 H 旋轉(zhuǎn)二分之一圈時(shí)，柔輪就轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒矩p 的弧長(zhǎng)；若 H 旋轉(zhuǎn)四分之一圈時(shí)，則柔輪便轉(zhuǎn)過(guò) p/2（p 為齒矩）的弧長(zhǎng)；依次類(lèi)推。在旋轉(zhuǎn)波發(fā)生器迫使柔輪產(chǎn)生彈性變形的過(guò)程中，對(duì)于柔輪上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)情況簡(jiǎn)述如下：根據(jù)柔輪的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，可將柔輪筒體視為一個(gè)圓柱彈性殼體來(lái)進(jìn)行分析。通過(guò)未變形柔輪壁厚中間線(xiàn)的圓柱面，稱(chēng)為柔輪的原始中面。柔輪變形后的中面，稱(chēng)為柔輪變形中面。而垂直于圓柱殼體軸線(xiàn)的截面與中面的交線(xiàn)，稱(chēng)為柔輪的中線(xiàn)；以符號(hào) r 表示未變形時(shí)的中線(xiàn)半徑。m首先，假定在嚙合傳動(dòng)各構(gòu)件的相互關(guān)系為：柔輪 g 固定，波發(fā)生器 H 輸入，剛輪b 輸出。如下圖所示：諧波齒輪傳動(dòng)第 5 頁(yè) 共 26 頁(yè)在彈性力學(xué)理論中，通常應(yīng)研究殼體中面上點(diǎn)的位移，即圓周切向的位移 v、徑向方向的位移 w 和軸向位移 u。因軸向位移 u 對(duì)諧波傳動(dòng)的運(yùn)動(dòng)學(xué)研究影響不大，因此，可將柔輪變形的研究簡(jiǎn)化為平面問(wèn)題，故僅需要分析柔輪中線(xiàn)上的切向位移 v 和徑向位移 w。當(dāng)忽略柔輪壁厚 δ 的影響，波發(fā)生器可使柔輪按預(yù)定的形狀產(chǎn)生變形，即有ω=? ( ) (1)1?式中， 為自變形長(zhǎng)軸開(kāi)始的未變形柔輪中線(xiàn)上點(diǎn)的角位移。?對(duì)于雙波傳動(dòng)（u=2） ，? ( )是以 為周期的函數(shù)關(guān)系。1?根據(jù)柔輪中線(xiàn)不伸長(zhǎng)的假設(shè)條件（因柔輪受載荷變形后，其中線(xiàn)伸長(zhǎng)量極微?。?，則可使得切向的位移為=- =? ( ) (2)???wd2對(duì)于雙波傳動(dòng)（u=2） ，當(dāng)波發(fā)生器以角速度 ω 順時(shí)針旋轉(zhuǎn)時(shí)，其角位移為H=w t，則柔輪中線(xiàn)上的點(diǎn)相對(duì)于長(zhǎng)軸位置的角位移量為 - = -w t；t 為波發(fā)生?H ?H器旋轉(zhuǎn)的時(shí)間。此時(shí)，由（1） 、 （2）式可得W= ? ( - w t)1?H= ? ( -w t) (3)?2上式確定了柔輪中線(xiàn)上與起始長(zhǎng)軸位置呈一夾角 的點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡。若取 =0（即 A??點(diǎn)） ，則當(dāng)波發(fā)生器的轉(zhuǎn)角 =0 ～180 時(shí)，柔輪中線(xiàn)上的 A 點(diǎn)將沿著?H0A、A 、A 、A 、A 的封閉環(huán)行軌跡運(yùn)動(dòng)。該環(huán)行的形狀取決于位移 w 和 v 值的大小。而123固連于 A 點(diǎn)的柔輪的齒將隨 A 點(diǎn)一起運(yùn)動(dòng)，從而，推動(dòng)剛輪沿著與波發(fā)生器相同的方向旋轉(zhuǎn)。當(dāng)波發(fā)生器轉(zhuǎn)一圈時(shí)，A 點(diǎn)將沿環(huán)行軌跡轉(zhuǎn)過(guò)兩圈，即剛輪相對(duì)于被固定的柔輪錯(cuò)過(guò)兩個(gè)輪齒。江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 6 頁(yè) 共 26 頁(yè)應(yīng)該指出，盡管柔輪上各點(diǎn)與起始長(zhǎng)軸的相對(duì)位置不同，即各點(diǎn)的起始相位角不同，而其中線(xiàn)上各點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡都相同。正因?yàn)橹芯€(xiàn)上各點(diǎn)的起始相位角不同，才使得柔輪的各個(gè)輪齒處于不同的嚙合狀態(tài)。1.4 諧波齒輪傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)分類(lèi)1.4.1 按變形波數(shù)可分為a. 單波傳動(dòng) 其齒數(shù)差為 1。由于在該諧波傳動(dòng)中，其柔輪變形的不對(duì)稱(chēng)性和嚙合作用力的不平衡，故單諧波傳動(dòng)迄今在國(guó)內(nèi)外應(yīng)用較少。b. 雙波傳動(dòng) 其齒數(shù)差為 2。該諧波傳動(dòng)的特點(diǎn)是柔輪產(chǎn)生彈性變形時(shí)，其表面應(yīng)力較小，易獲得大的傳動(dòng)比，結(jié)構(gòu)較簡(jiǎn)單、傳動(dòng)效率較高。因而，雙波傳動(dòng)應(yīng)較廣泛。c. 三波傳動(dòng) 其齒數(shù)差為 3。該諧波傳動(dòng)的特點(diǎn)是徑向力較小，內(nèi)力較平衡，對(duì)中性能好；偏心誤差較小。但柔輪的應(yīng)力較大，在具有相同的轉(zhuǎn)速下，該傳動(dòng)中的柔輪經(jīng)受反復(fù)彎曲的次數(shù)較多，因而對(duì)其疲勞壽命有影響。而且，其結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜。所以，在一般情況下，仍較少采用三諧波傳動(dòng)。1.4.2 按波發(fā)生器相對(duì)于柔輪的配置可分為a. 具有內(nèi)波發(fā)生器的諧波齒輪傳動(dòng) 能充分利用空間，徑向尺寸小，結(jié)構(gòu)緊湊，制造安裝方便。因此，一般大都采用內(nèi)波發(fā)生器的諧波傳動(dòng)。b. 具有外波發(fā)生器的諧波齒輪傳動(dòng) 該結(jié)構(gòu)的外形尺寸較大，轉(zhuǎn)動(dòng)慣量也大；因而，它不適用于高速的傳動(dòng)。所以，目前只在個(gè)別的情況下，才采用外波發(fā)生器的諧波齒輪傳動(dòng)，或?qū)⑵鋺?yīng)用于諧波螺旋傳動(dòng)。1.4.3 按輪齒的嚙合類(lèi)型可分為a. 徑向嚙合式諧波齒輪傳動(dòng) 其特點(diǎn)是：嚙合齒輪副的輪齒是沿著圓柱形柔輪和剛輪的母線(xiàn)方向分布，即其輪齒方向與傳動(dòng)的回轉(zhuǎn)軸線(xiàn)相平行，因此，該諧波傳動(dòng)屬于平面嚙合的齒輪機(jī)構(gòu)。b. 端面嚙合式諧波齒輪傳動(dòng) 其特點(diǎn)是：柔輪為圓周帶有端面齒的柔性薄板圓盤(pán)，剛輪為帶有端面齒的圓盤(pán)，而波發(fā)生器一般為帶有滾動(dòng)體的波狀圓盤(pán)，在波發(fā)生器的作用下，迫使柔輪的輪齒與剛輪相嚙合。因此，該諧波傳動(dòng)屬于空間嚙合的齒輪機(jī)構(gòu)。1.4.4 按傳動(dòng)級(jí)數(shù)來(lái)分類(lèi)a. 單級(jí)諧波齒輪傳動(dòng) 在諧波齒輪傳動(dòng)中，僅由一個(gè)柔輪和一個(gè)剛輪所組成的嚙合齒輪副的傳動(dòng)，稱(chēng)為單級(jí)諧波齒輪傳動(dòng)。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、傳動(dòng)范圍廣。b. 雙級(jí)諧波齒輪傳動(dòng) 在諧波齒輪傳動(dòng)中，由兩個(gè)簡(jiǎn)單諧波齒輪傳動(dòng)串聯(lián)而成的組合式諧波齒輪機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為雙級(jí)諧波齒輪傳動(dòng)。通常，有徑向串聯(lián)式雙級(jí)諧波機(jī)構(gòu)和軸向串聯(lián)式雙級(jí)諧波機(jī)構(gòu)兩種形式。c. 封閉諧波齒輪傳動(dòng)（復(fù)波傳動(dòng)） 在諧波齒輪傳動(dòng)中，若采用一個(gè)差動(dòng)諧波齒輪機(jī)構(gòu)（W=2） ，再用一個(gè)簡(jiǎn)單諧波齒輪機(jī)構(gòu)作為封閉機(jī)構(gòu)，且將差動(dòng)機(jī)構(gòu)中的任何兩個(gè)基本構(gòu)件與其連接起來(lái)，同時(shí)也就消除了差動(dòng)諧波機(jī)構(gòu)的一個(gè)自由度。由此便成了一個(gè)自由度 W=1 的組合式諧波齒輪機(jī)構(gòu)，稱(chēng)為封閉諧波齒輪機(jī)構(gòu)。它的特點(diǎn)是：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、諧波齒輪傳動(dòng)第 7 頁(yè) 共 26 頁(yè)緊湊，傳動(dòng)精度高，傳動(dòng)比很大。1.5 諧波齒輪傳動(dòng)各部分的結(jié)構(gòu)形式1.5.1 輪的結(jié)構(gòu)形式柔輪的結(jié)構(gòu)形式與諧波傳動(dòng)的結(jié)構(gòu)方案選擇有關(guān)。柔輪和輸出軸的連接方式直接影響諧波傳動(dòng)的穩(wěn)定性和工作性能。概括有三種類(lèi)型：杯形、環(huán)行、特殊形式。1.5.2 輪的結(jié)構(gòu)形式剛輪的結(jié)構(gòu)形式，主要有環(huán)行內(nèi)齒剛輪和帶凸緣內(nèi)齒剛輪兩種。1.5.3 發(fā)生器的結(jié)構(gòu)形式波發(fā)生器是迫使柔輪發(fā)生柔性變形的重要元件，按變形波數(shù)的不同，常有雙波和三波兩種。常見(jiàn)的機(jī)械式波發(fā)生器的結(jié)構(gòu)形式有下列三種：滾輪式波發(fā)生器、圓盤(pán)式波發(fā)生器和凸輪波發(fā)生器。第 2 章 程序設(shè)計(jì)本程序采用 Visual FoxPro 編制。Visual FoxPro 是 Microsoft 公司推出的全新 PC平臺(tái)關(guān)系型數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)。它具有強(qiáng)大的性能、無(wú)與匹敵的速度、完整而豐富的工具、極其友好的圖形用戶(hù)界面、簡(jiǎn)單的數(shù)據(jù)存取方式、良好的兼容性、獨(dú)一無(wú)二的跨平臺(tái)特性及真正的可編譯性，使系統(tǒng)成為目前最快、最完美的數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)。2.1 步驟2.1.1 將計(jì)算中所需要的數(shù)據(jù)資源輸入表中2.1.2 將各個(gè)計(jì)算步驟分別制作成表單2.1.3 將最后結(jié)果制作成表單顯示出來(lái)2.1.4 編制主程序2.1.5 系統(tǒng)部件的組裝a. 建立項(xiàng)目管理器b. 添加數(shù)據(jù)c. 添加表單文檔d. 添加應(yīng)用程序e. 添加位圖文件f. 設(shè)置項(xiàng)目信息內(nèi)容g. 連編可獨(dú)立執(zhí)行的 exe 文件2.2 程序流程圖開(kāi)始江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 8 頁(yè) 共 26 頁(yè)輸入原始數(shù)據(jù)計(jì)算并輸出齒數(shù) Zg,Zb選擇柔輪及剛輪的材料輸出柔輪及剛輪的力學(xué)性能輸入系數(shù) K，Pp,ε,Ch,b ?計(jì)算并輸出模數(shù)由標(biāo)準(zhǔn)模數(shù)選擇模數(shù) m計(jì)算并輸出柔輪的幾何參數(shù) 計(jì)算并輸出剛輪的幾何參數(shù)計(jì)算并輸出諧波傳動(dòng)的嚙合參數(shù)選擇輪齒過(guò)渡曲線(xiàn)的深度系數(shù)計(jì)算并輸出柔輪的幾何尺寸 dfg,dr,dm,daghn*+cp*≤2ha*+c*1=(hn*+cp*)·m ≤??計(jì)算并輸出剛輪的幾何參數(shù) dab,dfb 和制造中心距 aob,插齒刀齒頂圓直徑 dao0.5(dfb-dag)―wo*m≥0.15m計(jì)算并輸出波發(fā)生器的幾何參數(shù)柔輪的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算 n≥np諧波齒輪傳動(dòng)第 9 頁(yè) 共 26 頁(yè)諧波齒輪機(jī)構(gòu)的傳動(dòng)效率計(jì)算最終結(jié)果顯示結(jié)束2.3 程序2.3.1 主程序2.3.2 部分程序代碼a. 齒數(shù)計(jì)算表單中按鈕“計(jì)算”的代碼：i=THISFORM.Text1.Valueu=THISFORM.Text4.ValueTHISFORM.Text5.Value=ROUND(u*i,1)Zg=THISFORM.Text5.ValueTHISFORM.Text6.Value=ROUND(Zg+u,1)按鈕“下一步”的代碼：public ZgZg=thisform.Text5.Valuepublic T22T22=thisform.Text2.Vsluepublic ZbZb=thisform.Text6.Valuepublic ii= thisform.Text1.Valuepublic uu= thisform.Text4.Valuedo form D:\諧波齒輪\時(shí)鋮\表單 3.scxrelease thisformb.選取柔輪材料表單中按鈕“下一步”的代碼：public zmg11zmg11=val(thisform.txt 彎曲疲勞.Value)public tao11tao11=val(thisform.txt 剪切疲勞.Value)do form D:\諧波齒輪\時(shí)鋮\表單 6.scx江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 10 頁(yè) 共 26 頁(yè)release thisformc. 初步確定嚙合模數(shù) m 表單中按鈕“計(jì)算”的代碼K= thisform.Text3.ValuePp= thisform.Text4.Values= thisform.Text5.ValueCh= thisform.Text6.Valueb1=THISFORM.Text7.Valuethisform.Text8.Value=ROUND((20/Zg)*(((K*T22)/(s*b1*Ch*Pp))^(1/3)),3)按鈕“下一步”的代碼public mm= thisform.txt1 第一系列. Valueb1=thisform.Text7.Valuedo form D:\諧波齒輪\時(shí)鋮\表單 4.scxrelease thisformd. 柔輪幾何參數(shù)計(jì)算表單中按鈕“下一步”的代碼：thisform.Text1.Value=round(Zg*m,2)dg= thisform.Text1.Valuethisform.Text2.Value=round(0.012*dg,2)zgm2= thisform.Text2.Valueif zgm2﹤1thisform.Text3.Value=1elsethisform.Text3.Value=round(zgm2,0)endifzgm=thisform.Text3.Valuethisform.Text4.Value=round(0.8*zgm,2)zgm1=thisform.Text4.Valuethisform.Text9.Value=round(b1*dg,2)b=thisform.Text9.Valuethisform.Text5.Value=round(0.2*b,0)thisform.Text6.Value=round(1.125*dg,2)thisform.Text7.Value=round(0.5*dg,2)thisform.Text8.Value=round(10*m,2)按鈕“下一步”的代碼：public LL=thisform.Text6.Valuepublic bb=thisform.Text9.Value諧波齒輪傳動(dòng)第 11 頁(yè) 共 26 頁(yè)public dgdg=thisform.Text1.Valuepublic c1c1=thisform.Text5.Valuepublic zgm1zgm1=thisform.Text4.Valuepublic zgmzgm=thisform.Text3.Valuepublic dldl=thisform.Text7.Valuepublic rlrl=thisform.Text8.Valuedo form D:\諧波齒輪\時(shí)鋮\表單 5.scxrelease thisforme. 剛輪幾何參數(shù)計(jì)算表單中按鈕“計(jì)算”的代碼：thisform.Text1.Value=round(m*Zb,2)thisform.Text2.Value=round(6*m,2)thisform.Text7.Value=round(10*m,2)zgmb=val(thisform.Text3.Value)按鈕“下一步”的代碼：public dbdb=thisform.Text1.Valuepublic zgmbzgmb=thisform.Text3.Valuedo form D:\諧波齒輪\時(shí)鋮\表單 8.scxrelease thisformf. 嚙合參數(shù)計(jì)算表單中按鈕“計(jì)算”的代碼：thisform.Text10.value=round(0.0004*(i-60)*m,4)jt=thisform.Text9.Valuej0=thisform.Text10.Valuethisform.Text11.Value=round(jt+j0,4)jmax=thisform.Text11.Valuethisform.Text12.Value=round(0.89+0.00008*Zg+2*jmax/m,4)w01=thisform.Text12.Valuethisform.Text13.Value=round(w01*m,3)thisform.Text14.Value=round(1.35-w01)/((0.85/(zg (1/3)))-0.04),4)?xg=thisform.Text14.Value江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 12 頁(yè) 共 26 頁(yè)thisform.Text15.Value=round(xg+w01-1,4)thisform.Text16.Value=round(4*w01-2.48-(4.6-4*w01)*0.001*zg,4)hn1=thisform.Text16.Valuethisform.Text17.Value=round(hn1*m,4)按鈕“選取”的代碼：xg=thisform.Text14.Valueif xg=1cp=0.25elseif xg=2do casecase Zg=y2messagebox(“驗(yàn)算合格！繼續(xù)下一步運(yùn)算！” ，4+48+0， ””)elsemessagebox(“驗(yàn)算不合格！” ，0+32+0， ””)endifi. 柔輪的疲勞強(qiáng)度驗(yàn)算表單中按鈕“計(jì)算”的代碼：do casecase bta=30czgm=1.592ctao=0.565case bta=35czgm=1.986ctao=0.628endcasethisform.Text1.Value=round(1.25*1.3*czgm*4*w0*210000*zgm/(dm*dm),2)zgma=thisform.Text1.Valuethisform.Text5.Value=round(L-((b/2)+c1),0)11=thisform.Text5.Valuethisform.Text3.Value=round(1.25*1.3*ctao*4*w0*210000*zgm/(dm*11),2)thisform.Text4.Value=round(1.3*1.6*2000*T22/(3.1416*dm*dm*zgm),2)t=thisform.Text3.Valuett=thisform.Text4.Valuethisform.Text2.Value=round(0.5*(t+tt),2)taoa=thisform.Text2.Valuethisform.Text6.Value=round(zgm11/(2.0*zgma),2)thisform.Text7.Value=round(tao11/(0.75*taoa+0.2*taoa),2)nzgm=thisform.Text6.Valuentao=thisform.Text7.Valuethisform.Text8.Value=round(nzgm*ntao/sqrt(nzgm*nzgm+0.7*ntao*nato),2)按鈕“驗(yàn)算”的代碼：nn= thisform.Text8.Value江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 20 頁(yè) 共 26 頁(yè)if nn>=1.5messagebox(“驗(yàn)算合格！繼續(xù)下一步運(yùn)算！” ，4+48+0， ””)elsemessagebox(“驗(yàn)算不合格！” ，0+32+0， ””)endif2.4 VFP 編程說(shuō)明2.4.1 函數(shù)VFP 程序設(shè)計(jì)語(yǔ)言中的函數(shù)與數(shù)學(xué)上的函數(shù)沒(méi)有什么區(qū)別，使用函數(shù)要有參數(shù)（自變量） ，可以從函數(shù)得到一個(gè)返回值（因變量） 。而從程序設(shè)計(jì)的角度來(lái)看，函數(shù)是子程序的一種，它能完成一種特定的運(yùn)算。VFP 函數(shù)有系統(tǒng)函數(shù)和用戶(hù)自定義的函數(shù)。本設(shè)計(jì)中，主要用到的是系統(tǒng)函數(shù)，VFP提供了大約 380 多個(gè)系統(tǒng)函數(shù)，有數(shù)值函數(shù)、字符處理函數(shù)、表和數(shù)據(jù)庫(kù)函數(shù)、日期時(shí)間函數(shù)、類(lèi)型轉(zhuǎn)換函數(shù)、測(cè)試函數(shù)、菜單函數(shù)、窗口函數(shù)、數(shù)組函數(shù)、SQL 查詢(xún)函數(shù)、位運(yùn)算函數(shù)、對(duì)象函數(shù)、文件管理函數(shù)以及系統(tǒng)調(diào)用函數(shù)等 14 類(lèi)。本設(shè)計(jì)中主要用到的函數(shù)將列在下表。常用函數(shù)函數(shù)格式 說(shuō)明COS（表達(dá)式） 余弦函數(shù)SIN（表達(dá)式） 正弦函數(shù)PI（） 求圓周率ROUND（表達(dá)式 1、表達(dá)式2）按表達(dá)式 2 指定的小數(shù)位求表達(dá)式1 四舍五入后的值SQRT（表達(dá)式） 求平方根TAN（表達(dá)式） 正切函數(shù)ATAN（表達(dá)式） 反正切函數(shù)ALLTRIM（表達(dá)式） 去掉字符串表達(dá)式的前導(dǎo)空格和尾隨空格STR（表達(dá)式，n,m） 轉(zhuǎn)化數(shù)值表達(dá)式為數(shù)字字符串VAL（表達(dá)式） 返回?cái)?shù)字字符串對(duì)應(yīng)的數(shù)值2.4.2 程序結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)VFP 提供了多種結(jié)構(gòu)的程序設(shè)計(jì)，與其它的語(yǔ)言一樣有順序結(jié)構(gòu)、選擇結(jié)構(gòu)、循環(huán)結(jié)構(gòu)等。每一種結(jié)構(gòu)程序中，又可以用不同的語(yǔ)句來(lái)實(shí)現(xiàn)相同的目的?，F(xiàn)在就本設(shè)計(jì)中所用到的程序結(jié)構(gòu)語(yǔ)句簡(jiǎn)單的介紹一下。諧波齒輪傳動(dòng)第 21 頁(yè) 共 26 頁(yè)A. 順序結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)Ⅰ）賦值語(yǔ)句：STORE〈表達(dá)式〉TO〈名稱(chēng)列表〉或〈名稱(chēng)〉=〈表達(dá)式〉Ⅱ）程序結(jié)束語(yǔ)句：RELEASEB. 選擇結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)Ⅰ）單條件選擇語(yǔ)句：IF[語(yǔ)句列 1][ELSE[語(yǔ)句列 2]]NEDIF說(shuō)明：a. IF、ELSE、ENDIF 必須各占一行。每一行 IF 都必須有一個(gè) ENDIF 與之對(duì)應(yīng)，即IF 和 ENDIF 必須成對(duì)出現(xiàn)。b. ELSE 子句是可選的。c. 可以是條件表達(dá)式或邏輯常量，根據(jù)的邏輯值，進(jìn)行判斷。d. 如果為真（.T.） ，就執(zhí)行[語(yǔ)句列 1]。如果為假（.F.）,若有ELSE 子句，則程序會(huì)執(zhí)行 ELSE 部分的[語(yǔ)句列 2]；若無(wú) ELSE 子句，則程序會(huì)直接轉(zhuǎn)到ENDIF 之后的語(yǔ)句繼續(xù)執(zhí)行。e. [語(yǔ)句列 1]和[語(yǔ)句列 2]中還可以包括 IF 語(yǔ)句，稱(chēng)為 IF 語(yǔ)句嵌套。要注意，每次嵌套中的 IF 語(yǔ)句必須與 ENDIF 成對(duì)出現(xiàn)。Ⅱ）多分支條件選擇語(yǔ)句 DO CASEDO CASECASE[[]]…[OTHERWISE[]]ENDCASE說(shuō)明：a. DO CASE、CASE、OTHERWISE 和 ENDCASE 必須各占一行。每個(gè) DO CASE 必須有一個(gè) ENDCASE 與之對(duì)應(yīng)，即 DO CASE 和 ENDCASE 必須成對(duì)出現(xiàn)。b. 可以是條件表達(dá)式或邏輯常量。c. 在執(zhí)行 DO CASE 語(yǔ)句時(shí)，依次判斷各是否滿(mǎn)足。若的值為真（.T.）,就執(zhí)行相應(yīng)的[]，直到遇到下一個(gè) CASE、OTHERWISE 或 ENDCASE。江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 22 頁(yè) 共 26 頁(yè)d. 相應(yīng)的[]執(zhí)行后不再判斷其他，直接轉(zhuǎn)向 ENDCASE 后面的語(yǔ)句。因此，在一個(gè) DO CASE 結(jié)構(gòu)中，最多只能執(zhí)行一個(gè) CASE 子句。e. 如果沒(méi)有一個(gè)條件為真，就執(zhí)行 OTHERWISE 后面的[]，直到ENDCASE。如果沒(méi)有 OTHERWISE，則不作任何操作就轉(zhuǎn)向 ENDCASE 后面的語(yǔ)句。f. 語(yǔ)句列中可以嵌套各種控制結(jié)構(gòu)的命令語(yǔ)句。C. 循環(huán)結(jié)構(gòu)程序設(shè)計(jì)Ⅰ）當(dāng)型循環(huán)命令 DO WHILEDO WHILE[][EXIT][LOOP]ENDDO說(shuō)明：a. 可以是條件表達(dá)式或邏輯常量。根據(jù)的邏輯進(jìn)行判斷，如果的值為.T.,則執(zhí)行 DO WHILE 和 ENDDO 之間的循環(huán)體。每執(zhí)行一遍循環(huán)體，程序自動(dòng)返回到 DO WHILE 語(yǔ)句，判斷依次。b. 是指定為真時(shí)的那組 VFP 命令，即循環(huán)體。c. EXIT 是無(wú)條件結(jié)束循環(huán)命令，使程序跳出 DO WHILE…ENDDO 循環(huán)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行ENDDO 后的第一條命令。EXIT 只能在循環(huán)結(jié)構(gòu)中使用，但是可以放在 DO WHILE…ENDDO中任何地方。d. LOOP 將控制直接轉(zhuǎn)回到 DO WHILE 語(yǔ)句，而不執(zhí)行 LOOP 和 ENDDO 之間的命令。因此 LOOP 稱(chēng)為無(wú)條件循環(huán)命令，只能在循環(huán)結(jié)構(gòu)中使用。e. DO WHILE、ENDDO 必須各占一行。每一個(gè) DO WHILE 都必須有一個(gè) ENDDO 與其對(duì)應(yīng)，即 DO WHILE 和 ENDDO 必須成對(duì)出現(xiàn)。Ⅱ）步長(zhǎng)型循環(huán)命令 FORFOR=TO[STEP][是一個(gè)作為計(jì)數(shù)器的內(nèi)存變量或數(shù)組元素，在 FOR…ENDFOR 執(zhí)行之前該變量可以不存在。是計(jì)數(shù)器的初值，是計(jì)數(shù)器的終值，是計(jì)數(shù)器值的增長(zhǎng)或減少量。如果是負(fù)值，則計(jì)數(shù)器被減小。如果省略 STEP 子句，則默認(rèn)是 1。、和均為數(shù)值型表達(dá)式。b. 指定要執(zhí)行的一個(gè)或多個(gè) Visual FoxPro 命令。c. EXIT 跳出 FOR…ENDFOR 循環(huán)，轉(zhuǎn)去執(zhí)行 ENDFOR 后面的命令?？砂?EXIT 放在FOR…ENDFOR 中任何地方。d. LOOP 將控制直接轉(zhuǎn)回到 FOR 子句，而不執(zhí)行 LOOP 和 ENDFOR 之間的命令。諧波齒輪傳動(dòng)第 23 頁(yè) 共 26 頁(yè)e. FOR、ENDFOR|NEXT 必須各占一行。FOR 和 ENDFOR|NEXT 必須成對(duì)出現(xiàn)。2.4.3 由于表單中有些計(jì)算出的數(shù)據(jù)在一行的表單中需要用到，未免在以后的表單中重復(fù)出現(xiàn)，可以用 PUBLIC 函數(shù)定義全局變量。2.4.4 計(jì)算中要注意小數(shù)位數(shù)的保留，否則會(huì)產(chǎn)生偏差。江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 24 頁(yè) 共 26 頁(yè)小 結(jié)畢業(yè)設(shè)計(jì)是大學(xué)生在校期間所經(jīng)歷的最后一個(gè)極其重要的環(huán)節(jié)，在做畢業(yè)設(shè)計(jì)的這段時(shí)間里，使我獲得了許多知識(shí)，是對(duì)我以前所學(xué)知識(shí)的一個(gè)很大的補(bǔ)充，也開(kāi)闊了自己的眼界。畢業(yè)設(shè)計(jì)主要是讓學(xué)生運(yùn)用所學(xué)的知識(shí)進(jìn)行一項(xiàng)綜合的訓(xùn)練。其目的是在進(jìn)一步鞏固所學(xué)專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)，提高學(xué)生在今后工作中分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力，使我們能盡快適應(yīng)今后的工作，將所學(xué)的知識(shí)綜合運(yùn)用，進(jìn)行設(shè)計(jì)和計(jì)算，提高我們的獨(dú)立工作能力，為將來(lái)取得更高的成就打下基礎(chǔ)。這次我的課題是“諧波齒輪機(jī)構(gòu)的設(shè)計(jì)” ，通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，使我進(jìn)一步了解和認(rèn)識(shí)了諧波齒輪傳動(dòng)，以前上課時(shí)，只對(duì)它有一個(gè)大概的了解，現(xiàn)在有了更深的了解，包括諧波齒輪各部分的結(jié)構(gòu)、材料、特點(diǎn)、工藝等。在設(shè)計(jì)初期，由于對(duì)課題的了解不夠深入和對(duì)所用軟件的知識(shí)掌握不夠，感覺(jué)無(wú)從下手，而且在編程過(guò)程中也遇到了一些困難，但在指導(dǎo)老師的幫助和自己的努力下，終于有所突破，將問(wèn)題一個(gè)一個(gè)解決。另外，還要學(xué)會(huì)利用參考資料，而不要一味的盲目隨從。通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)，培養(yǎng)了我們嚴(yán)謹(jǐn)?shù)脑O(shè)計(jì)態(tài)度，學(xué)會(huì)了科學(xué)的設(shè)計(jì)方法，增強(qiáng)了自身的實(shí)際工作能力。同時(shí)，也發(fā)現(xiàn)了自己在有些方面知識(shí)的不足，需要在今后不斷地學(xué)習(xí)。畢業(yè)設(shè)計(jì)是我們知識(shí)的綜合演練，是學(xué)習(xí)成果的具體體現(xiàn)，更是今后踏上工作崗位的一座橋梁，為我們今后的發(fā)展作了良好的鋪墊。諧波齒輪傳動(dòng)第 25 頁(yè) 共 26 頁(yè)謝 辭本設(shè)計(jì)是在裘子劍老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，他以其豐富的專(zhuān)業(yè)知識(shí)、高度的責(zé)任心、嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度和進(jìn)去的精神，給我們的畢業(yè)設(shè)計(jì)起著至關(guān)重要的作用。值此設(shè)計(jì)完成之際，謹(jǐn)向關(guān)心和指導(dǎo)我們畢業(yè)設(shè)計(jì)的老師們表示衷心的感謝，并致以崇高的敬意！江南大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)第 26 頁(yè) 共 26 頁(yè)參 考 文 獻(xiàn)1． 《行星傳動(dòng)機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)》 饒振綱 編著國(guó)防工業(yè)出版社2． 《行星與諧波傳動(dòng)結(jié)構(gòu)圖冊(cè)》 B.H.魯堅(jiān)科 編著機(jī)械工業(yè)出版社3． 《Visual FoxPro 程序設(shè)計(jì)教程 》 劉瑞新 文成林 汪遠(yuǎn)征 編著機(jī)械工業(yè)出版社4． 《機(jī)械設(shè)計(jì)課程設(shè)計(jì)手冊(cè)（第二版） 》 吳宗澤 羅圣國(guó) 主編高等教育出版社5． 《機(jī)械設(shè)計(jì)（修訂第二版） 》 徐龍陽(yáng) 歐陽(yáng)祖行 主編航空工業(yè)出版社6． 《機(jī)械原理（第七版） 》 鄭文緯 吳克堅(jiān) 主編高等教育出版社7． 《Visual FoxPro 應(yīng)用基礎(chǔ)與面向?qū)ο蟪绦蛟O(shè)計(jì)教程》 李雁翎 編高等教育出版社 8． 《機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)（第三卷） 》 徐灝 主編機(jī)械工業(yè)出版社9． 《互換性與技術(shù)測(cè)量》 謝鐵邦 李柱 席宏卓 主編華中理工大學(xué)出版社